日曜大工の熱分解炉「Bubafonya」：図、図面、および段階的な説明

暖房シーズンの寒い時期には、暖房の問題がこれまで以上に重要になります。

日曜大工のブバフォンヤ オーブン: 図と描画

そして、都市のアパートでは、原則として、住宅と共同サービスがこれに責任を負っている場合、民間部門の居住者は、自分で発生するすべての問題に対処する必要があります。従来の薪ストーブの場合、かなりの量の丸太を購入する必要があり、消費者の懐に深刻な打撃を与えることがよくあります。

さらに、住宅だけでなく、ガレージや温室などの補助施設も暖房する必要がある人もいます。したがって、最も経済的で効率的な加熱方法を見つけたいという自然な欲求があります。

長時間燃焼ストーブとは何ですか？その働きはどのような原則に基づいていますか。

まず、木材の燃焼が実際にどのように発生するかを理解する必要があります。木材が発火するためには、まず外部熱源から約 150 度の温度に加熱する必要があります。原則として、このタスクは、マッチで火をつけた紙または木材チップによって実行されます。木はゆっくりと焦げ始め、約 250 度に達すると単純な化学成分に分解されます。火をつけたときに見える白い煙は、加熱された木材から放出されるガスと水蒸気です。そして今、300度のレベルを超えて、ツリーから放出されたガス状物質が発火し、熱化学反応のさらなる加速に貢献します。

それ自体、例えば木材などの化石燃料を単純な要素に分解することは、熱分解と呼ばれます。そして、すべてがうまくいくでしょうが、通常の木材の燃焼は、エネルギーキャリアに固有のすべての可能性を十分に活用していません.大量の廃棄物が残っており、最終的には節約につながりません。

この記事で検討するバリエーションの1つである熱分解オーブンは、燃料をより効率的に使用します。主な秘密は、木材の加熱中に放出されるガスの燃焼が、エネルギーキャリア自体とは別に発生することです。同時に、一次燃料はゆっくりとくすぶります。これにより、1 回の丸太積み込みではるかに長い作業時間を達成できます。 「bubafonya」タイプの炉やその他の熱分解加熱装置では、すべてがほぼ 100% 燃え尽き、少量の灰しか残りません。

燃焼の仕組み

熱分解炉「ブバフォーニャ」誕生の歴史

コリマに住むアファナシー・ブビャキンという名の民芸職人が初めて「ブバフォンヤ」を組み立てました。実は彼にちなんで名づけられた。職人は、リトアニア製のストロプバ熱分解ボイラーを製品の基礎として採用しました。アタナシウスは、独立して簡単に繰り返すことができるように、設計を可能な限り単純化しました。そんなわけで、自家製熱分解炉「ブバフォーニャ」はかなりの人気を誇っています。

自家製のヒーターは入手可能な即興の材料から作られているため、魅力的で美的な外観を持つことはめったにないことにすぐに注意する必要があります. bubafoni の主な利点は、そのシンプルさ、信頼性、および効率性です。

下の写真は、Afanasy Bubyakin が設計した、古いガスボンベから作られた自家製のストーブの例です。

シリンダーからの2つの炉「Bubafonya」

長時間燃焼炉「ブバフォーニャ」の内部構造

• 「bubafoni」のデザインのポイントはボディ。原則として、それは円筒形をしています：シリンダー、大きな消火器、バレル、または底が溶接された太いパイプ。
• 燃焼の廃棄物を除去するための煙突。ほとんどの場合、直径11〜25センチの金属パイプでできており、ボディの上部に溶接されています。
• ピストンフィーダー。下部にリブが溶接された金属製の円で、その中央にエアダクトパイプが固定されています。リブにより、ピストンと丸太の間に追加のエアギャップを作成できます。これにより、くすぶりプロセスと熱分解ガスの放出活動にプラスの効果があります。
• 炉内の酸化剤の供給を制御できる調整弁。
• エアダクト用の開口部を備えたカバー。ピストンとともに、熱分解ガスが点火される二次燃焼室を形成します。

自家製熱分解炉「ブバフォーニャ」の模式図

熱分解オーブンの長所と短所

まず第一に、このヒーターの肯定的な性質に注意する必要があります。

• 「ブバフォーニャ」はとてもシンプルなデザイン。溶接機を所有し、金属を扱う基本的なスキルがあれば、誰でも自分の手で簡単かつ簡単に炉を作ることができます。
• 熱分解ストーブ「Bubafonya」は、固体燃料のエネルギーキャリアを選ぶという点でまったくうるさいわけではありません。木材、石炭、おがくず、チップ、その他の木くずでも適切に燃焼します。さらに、安価で環境に優しい粒状燃料であるペレットを搭載することができます。
• 勤務時間。薪を1回積んだ後の熱分解オーブンは、継続的に機能し、最大24時間部屋の空気を加熱します。ただし、この指標は、チャンバーの容積、酸化剤の供給速度、およびその他のパラメーターに応じて、大幅に変化する可能性があります。

ただし、すべての費用を支払う必要があるため、ブバフォンヤオーブンの内部構造が単純であるため、いくつかの欠点があります。

• 「ブバフォーニャ」は、効率という点では高性能ではありません。これは、シリンダー本体（バレル）の不均一な加熱と熱伝達の低下によるものです。より複雑で高度な設計の熱分解炉は、効率の点で優れた性能を誇り、ほぼ 90% の値に達します。
• 「Bubafonya」は燃焼生成物の残骸を取り除くのにかなり不便です。灰と灰は上部から取り出さなければなりません。ただし、この自家製ヒーターは、底にドアを溶接することで改善できます。これにより、炉の底から余分なものをすべて簡単に取り除くことができます。
• 美的魅力のなさ。見た目はかなりラフなデザインで、設置する部屋のインテリアの飾りになりそうにありません。

オーブンを自分で作る

自家製の熱分解ボイラー「Bubafonya」を作成するプロセス全体は、5 つの主要な段階に分けることができます。

1. 仕事のための施設、材料、道具の準備
2. 構造物の設置と組み立て
3. 煙突配置
4. 熱分解炉の基礎を築く

それぞれについて詳しく見ていきましょう。

延伸熱分解炉「ブバフォーニャ」。主な比率の計算。

ガスボンベから自家製の熱分解炉を構築するプロセスの基本的な比率は、本体の内径と高さの数学的比率です。図中、直径はＤ、高さはＨである。ＨとＤの比は、３対５対１の範囲である。最適な条件下での直径自体は、約30〜80センチメートルになります。酸化剤が燃料と完全に反応せずに燃焼室を通過する速度が速すぎるため、30 cm 未満の炉体は選択しないでください。これにより、デバイスの効率が大幅に低下します。直径が 80 センチメートルを超えると、別の理由で望ましくありません。このようなボイラーでは、薪は端で非常にゆっくりと燃え、中央で速く燃えます。燃料が燃え尽きると、ピストンが落ちる穴が形成され、ブバフォニが絶滅します。

熱分解炉「Bubafonya」の元素比率の計算

壁の厚さ Δ は 2 番目に重要な計算値です。最適な熱伝達のためには、4 ～ 5 mm のスチール製ケースが最適です。壁の厚さが薄いと、ヒーターの寿命と1つのガソリンスタンドでの操作時間が大幅に短縮されます。

プレスピストンパンケーキの寸法:

ギャップ と ピストンとボディの内面の間の最適な計算値は 0.05*D です。したがって、パンケーキ自体の直径は、式d \u003d D-2 * Hで計算されます

金属プロファイルからのプレスリブの高さは、より困難であると考えられています。ここで、パラメータ値間の依存関係は非線形です。経験的に、炉体の直径が 60 ～ 80 センチメートルの場合、この数値は 0.1 * D に等しくなります。小さいブバフォニについては、D を考慮して比例式を使用します。₀=高さ30cm₀=4cm。

割合計算例。 バルーンの内径は 40 cm で、チャンネルに必要な高さは次のように考えられます: h = D * h₀/D₀=4*40/30=5.3cm

パンケーキの厚さ σ。このパラメーターは、「bubafoni」D の内径に反比例します。ピストンが最適な力で燃料層を押す必要があります。圧力が低いと炉の逆作用係数が小さくなり、ボイラーが逆火し、ダクトから煙が漏れる恐れがあります。ピストンが重すぎると、薪をくすぶるのに十分な空気層が残らず、「ブバフォン」が消えてしまいます。

この値は、以下の表を使用して見つけることができます。このパラメータに準拠するための特別な要件はありません。少なくともほぼそれに従うだけで十分です。

最低限必要な煙突面積の計算。 パイプの面積 S の最小許容値は、1 時間あたりの燃料の最大エネルギー出力に基づいて計算されます。 S(cm²)=1.75*E(kWh)。この場合、E \u003d m * q ここで、m は積載された燃料の質量であり、ブックマークの最大量 V \u003d H を掛けることで求めることができます。_へ*(π*D²/4) その密度について (下の表から学びます)。次に、係数qは、1時間あたりの燃料の単位体積あたりの特定の燃焼エネルギーです（これも参照表から取得します）。

空気取り入れ口の直径の計算

煙突パイプの寸法を知っていれば、ピストンダクトの直径を計算することは難しくありません。 d として示されるこの値は、比率 4S/π の平方根の値の半分に等しくなります。

仕事のための施設、材料、道具の準備

「bubafoni」の組み立てには溶接機を使用する必要があるため、すべての部屋が作業に適しているわけではありません。高品質の換気、中断のない電力供給、および信頼性の高い配線が必要であることを確認してください (溶接作業は回路に過負荷を引き起こす可能性があります)。さらに、設置には1日以上かかる場合があるため、部屋は降水の影響から保護され、十分な広さが必要です。グラインダー、溶接、その他の工具からの騒音が隣人を喜ばせる可能性は低いため、職場の防音も重要です。

設置に適した場所を選択したら、材料の準備に進みます。

• 熱分解オーブンの基礎は古いガスボンベになります。代わりに、腐食の兆候のない頑丈な壁を備えた、かさばる (約 200 リットル) 鋼または鋳鉄のバレル、大きな使用済み消火器、または底に鋼鉄の円が溶接された金属パイプを使用することもできます。
• 次に、それを支える「脚」用のブランクが必要です。原則として、それらなしでやってみることができますが、脚の「bubafonya」ははるかに安定しており、ぎこちない動きで誤って裏返すことはより困難です。サポートは、金属プロファイル、フィッティング、さらには鋼管の一部から作成できます。
• 手作りコンロの持ち運びに便利な「持ち手」は、建具の端材からも製作いたします。また、ブバフォニの蓋に余分なものはありません。これにより、薪を積み込み、ボイラーを灰から掃除するプロセスが大幅に簡素化されます。

自家製ストーブ脚のさまざまなオプション

アーマチュアレッグ

パイプの脚

金属プロファイルの脚

「bubafoni」を作成するための補助資料は次のとおりです。

• ピストン製造用鋼板;
• 煙突とエアダクト用の 2 本の金属パイプ。空気供給パイプの最適な直径は約 85 ～ 100 mm で、その長さはシリンダーの高さより約 150 mm 長くする必要があります。煙突には、直径約 150 mm の幅広のパイプが必要です。その長さに関しては、少なくともシリンダーの断面に等しくなければなりません。
• 金属プロファイル (チャンネル);
• 基礎の製造のための砕石、コンクリート、耐火レンガ。

必要なツールのリストは少なくなります。我々は使用するだろう：

• ハンマー;
• 万力;
• シャベル;
• マスターコム;
• 一連の電極を備えた電気溶接用の携帯用装置。
• 部品を切断するためのブルガリア語。
• ルーレット、ペンシル、鉛直、レベル。

構造物の設置と組み立て。煙突配置。

1. まず、風船の上部をきれいにカットします。得られたキャップは、後で炉のカバーとして機能します。

熱分解炉「ブバフォーニャ」の蓋用ブランク

2. 自家製の脚をシリンダーの底に電気溶接で固定します。それらの取り付けの正確さは、レベルまたは鉛直を使用して確認できます。
3. ブバフォニ ピストンの製造は、次の 3 つの段階で行われます。

• まず、鋼から円を切り出します。その横方向の寸法は、得られた熱分解ガスが二次チャンバーに自由に排出されるようにするために、ガスシリンダーの内径よりも約 3.5 ～ 4.5 cm 小さくする必要があります。円の中央部分に、ダクトパイプの端がしっかりと差し込めるように別の穴を開けます。

ピストンフィーダー用ブランク

• 円と金属パイプを溶接します。

ベースサークルに溶接されたエアダクト

• ピストンのブランクに基づいて、チャンネルトリムを溶接で固定します。

ピストンの裏側に固定された金属プロファイルのピース

完成品は次のようになります。

熱分解炉ピストンアッセンブリー

4. 炉蓋の設計を行います。古いガスシリンダーの上部を切り取った中央に、穴をマークします。これは、供給ピストンが固定されたダクトパイプがその中で自由に動くことができるように行う必要があります。マークアップに従って、必要なカットを行います。即席のカバーの側面には、万力とハンマーで曲げられた補強材からハンドルを溶接します。

ブバフォーニのカバー。ハンドル用の金具の代わりに、金属製のリングが使用されました。

即席熱分解炉の上部に煙突を設置。グラインダーでビレットパイプのサイズに合わせてきれいに穴を開け、溶接で固定します。

ビデオ: チムニー グラインダーの下に滑らかな穴をあける方法。

シリンダー上部に溶接された煙突

より良いドラフトを確保するために、煙突は直角に接続された2つの「膝」で構成されている必要があります.これを行うには、シリンダーから出てくる水平パイプの端と同じ直径の別のセグメントで、45度の角度でグラインダーで均等にカットし、パイプを互いに溶接します。

煙突の様子

さらに、特殊な反射キャップの形で煙突を保護することが非常に望ましい。これにより、水分や沈殿物が炉内に浸透するのを防ぎ、その後の減衰を防ぎます。

煙突用反射板の外観

これで、設置作業の主要部分が完了したと見なすことができます。オーブンは現在、完全に機能しています。必要に応じて、特別な基盤を装備し、直接操作を開始できます。

熱分解炉の基礎を築く

ブバフォニの基礎を整える作業は、次の 3 つの段階で行われます。

1. まず、約1.5メートルの大きさの正方形の穴を掘る必要があります。土台の最適な深さは、約 20 ～ 30 cm です。

炉の基礎の下のピット

2. 中に砕石を入れて眠りに落ち、その上にコンクリートモルタルを詰めます。表面はこてで平らにします。乾燥後、完成した平面の品質をレベルでチェックし、必要に応じてさらに修正します。

コンクリート充填ストーブ基礎

3. コンクリートが完全に乾いたら、ベースの上に耐火レンガを数列置きます。原則として、2 つまたは 3 つのレンガ層で十分です。

炉の基礎の上に敷かれた耐火レンガ

ストーブ「ブバフォーニャ」の着火

以前にシリンダーからキャップを取り外した後、内側から溶接されたエアダクトを備えたピストンフィーダーを取り出します。

木の丸太を中に入れます。それらは互いに水平に突き合わせて配置する必要があります。薪を垂直に配置すると、端に立っている未燃の丸太がピストンの動きを妨げている場合、かなり不快な結果を招く可能性があります。これは、くすぶる代わりに、本格的な火が一次チャンバーで燃え上がるという事実につながります。その結果、ストーブの正しい動作モードに違反し、薪の燃焼が速くなり、さらにダクトから煙が出始める可能性があります。煙突の位置より上に丸太を敷いてはいけません。

熱分解炉に薪をくべる

ウッドブックマークの上におがくずまたは小さな枝でチップを注ぎます。古布を焚き付け液（灯油でも可）に浸し、木片を敷き詰めます。紙は雑巾の代わりになります。

しおりの最上層を灯油で処理する

ブックマークをピストンで押して、炉のカバーを元に戻します。

カバー付ピストンの取付け

火のついたぼろきれや紙をダクトダクトを通して内部に投げ込むことで、薪に火をつけます。ブバフォニの試合は、倒れる前に外出する時間があるため、適していません。

炉の点火

15〜25分後、ブックマークがよく燃え上がったら、エアダクトのバルブを閉じる必要があります。これにより、一次燃焼室への空気供給が制限され、丸太がくすぶり、熱分解ガスが放出されます。したがって、ブバフォンはメインの動作モードに切り替わります。

ビデオ命令。ストーブ「ブバフォーニャ」の着火

自家製ストーブの効率を上げるための推奨事項

ブバフォニの効率に影響を与える主な問題は、本体の不均一な加熱であり、その結果、環境との熱交換プロセスが低下します。部分的には、設計をかなり簡単に改良することで解決できます。

修正を実行するには、波形の金属プロファイル シートが必要です。それから炉用の一種の「シャツ」を作り、溶接または別のアクセス可能な方法でシリンダーの表面にしっかりと固定する必要があります。このような改善は、上昇する対流気流の形成に貢献します。冷たい空気はフィンの底から引き込まれ、熱い空気は上から放出されます。さらに、構造全体をレンガで覆うこともできます。このようなステップにより、ストーブの周りの壁がストーブから放射された熱を蓄積し、部屋をより均等に、より長く加熱することができます。

ブバフォニの改良版。波形プロファイルの代わりに、プロファイル パイプのセグメントが使用されました。

ビデオ命令。熱分解式ストーブ「ブバフォーニャ」を手作り